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关于土壤重金属监测过程分析及其质量控制探讨

2022-11-26陈伟峰

皮革制作与环保科技 2022年18期
关键词:金属元素废弃物重金属

陈伟峰

(惠州市水质检测综合服务有限公司,广东 惠州 516001)

土壤重金属的危害主要表现在重金属容易在人体内聚集引发重金属中毒,并且随着乳汁传递到下一代,导致重金属扩散对人的身体健康十分不利,同时,重金属在土壤中残留的周期过长也会对动植物的生长带来不利影响。目前土壤重金属的来源及诱因主要表现在化肥农药因素,工业三废排放以及工业废弃物处理不当,要想做好土壤重金属的治理,就要加强对重金属的监测并提高重金属监测过程的质量,保证土壤重金属在监测方面既能做到全面监测和全过程监测,同时也要在监测的效果方面达标。

1 土壤重金属的危害

1.1 重金属在人体内聚集

土壤中的重金属危害极大,会随着动植物进入到人体内且短时间内无法代谢出人体外,因而容易在人体内聚集,导致人体中的重金属超标,这样既会增加人体的负担,同时也容易引发人体重金属中毒。重金属在人体内的聚集,短时间内危害小,难以察觉,一旦土壤中的重金属含量超标,重金属会随着动植物的生长进入到动植物体内[1]。而人类通过使用含有重金属的农产品以及家畜产品之后摄入大量的重金属元素,使重金属元素在人体内快速聚集。重金属中的汞、铅、镉等对人的身体成长以及新陈代谢都会带来非常不利的影响,并且代谢速度慢,容易造成重金属沉积,轻则会引发皮肤类疾病,比如黑色素沉积,重则将会导致重金属中毒,对人体的肝脏、肾脏带来不利影响,增加人体的代谢负担。所以,了解重金属体内聚集的危害以及体内聚集引发的风险,对整个土壤重金属的监测及防控具有重要影响,同时也推动了土壤重金属治理工作的开展。

1.2 重金属中毒

重金属在人体内聚集之后会影响人体的代谢功能,造成人体代谢紊乱。与此同时,重金属本身的毒性也会危害人体的多个器官,导致人体因重金属中毒而出现各类疾病。重金属引发的疾病治愈难度大,许多疾病是不可逆的,对人体的新陈代谢和正常生长带来巨大的影响。

目前重金属中毒已经成为农村地区和城市地区的重要疾病来源,如果不采取有效的措施予以干预和治理,重金属中毒问题必然会诱发大量的地方病,对人体的身体健康带来不利影响。对于重金属的理解,应当将其与微量元素区别开来[2]。微量元素是人体生长必需的元素之一,微量元素的含量需要在可控的范围之内。重金属与微量元素不同,重金属并不是人体生长必需的元素,重金属的数量一旦超标对人体健康的危害非常大,做好重金属的防控并减少重金属的中毒事件,对整个土壤重金属监测提出了新的要求,需要在土壤重金属监测环节加强监控措施,提高监测质量,实现对土壤重金属的有效监测。

1.3 随乳汁传给下一代

科学实验表明,重金属不但容易在人体内产生残留,同时也会随着乳汁进入到下一代的身体内,危害婴幼儿的成长。重金属的流动性表明的重金属虽然在人体中代谢速度慢,但是能够随着母婴传播的方式向下一代传递。这一方式危害极大,如果女性摄入的重金属含量过高,势必会随着母婴传播的方式大量传播,导致重金属逐代累积,最终对人类的繁衍造成影响。重金属的危害不但体现在重金属本身,同时也体现在重金属对人体器官的危害[3]。对于重金属的治理不仅仅要做到实时监控和提前干预,同时也要对土壤中存在的重金属元素进行综合治理,避免重金属随着母婴传播的方式向下一代传递。所以,了解重金属的传播方式以及对人体的危害是做好重金属治理的重要前提,也是保证重金属在治理过程中能够做到有的放矢的关键。只有解决了重金属的治理难题,才能保证重金属在治理过程中取得实效,最终为人类的生存营造良好的环境,提高农作物的种植质量,减少农作物的重金属污染。

2 土壤重金属的来源及诱因

2.1 化肥农药因素

从土壤重金属的含量来看,重金属不断累积是导致重金属含量超标的主要原因。重金属的来源与化肥及农药的施用有直接的关系,化肥和农药中含有大量的重金属元素,农作物种植过程中为了提高产量减少病虫害,往往会使用大量的化肥及农药,并且近些年化肥及农药的释放数量逐年增加,化肥农药中的重金属元素也随之进入到土壤中,并且在土壤中逐年累积造成土壤中的重金属元素超标。化肥和农药中的重金属元素种类多、数量大,并且重金属元素在土壤中一旦产生聚集难以在短时间内消除,会随着农作物的生长进入到人类的食物链中,最终进入人体内危害人类生存。化肥和农药的成分中重金属元素难以避免,并且随着农作物产量要求的提高化肥和农药的释放数量越来越多,出现了重金属沉积的恶性循环。所以,如何解决化肥农药中的重金属残留问题,如何降低化肥农药的释放数量是当前土壤重金属治理的重要趋势。

2.2 工业三废排放

土壤重金属的来源除了化肥和农药之外,工业废物的排放也是导致土壤中出现大量重金属的主要原因。工业三废主要包括废水、废气、废渣。废水中含有的重金属随废水排放的区域聚集在废水排放的流域附近,并且随着土壤的迁移向其他的地区转移,最终导致废水排放区域周边的土壤重金属元素超标。废气排放之后经过大气蒸腾进入到云层之后以降雨的方式降落到地面上,废气中的重金属进入土壤中造成土壤重金属元素累积。这一方式影响的范围大,导致土壤重金属的累积速度快,重金属含量超标[4]。工业废渣的排放目前虽然得到了不同程度的规范,但是在某些地区工业废渣的倾倒没有得到有效控制,工业废渣随意丢弃的现象比较常见,工业废渣堆积到土地上之后废渣中的重金属元素会迅速进入土壤中,并随着土壤迁移到附近区域,造成土壤中的重金属元素扩散,增加了土壤中重金属元素的含量,不利于土壤重金属的治理。

2.3 工业废弃物处理不当

土壤重金属的来源除了化肥农药和工业三废之外,其他的工业废弃物中也含有大量的重金属。而这些工业废弃物往往容易被人忽略,在废弃物处理过程中一旦处理方式不当,将会导致工业废弃物中大量的重金属元素进入到土壤中,造成土壤重金属元素聚集,对整个土壤的生长环境造成较大影响,不利于农作物的种植。对于工业废弃物的处理,既要看到废弃物处理的难度,同时也要建立废弃物处理的规范制度,加强对工业废弃物处理的监管,否则工业废弃物处理不当不但会对环境造成污染,同时工业废弃物中的重金属元素所带来的危害比其他的环境污染还要大。对于工业废弃物的理解,我们不但要看到废弃物中其他的有害成分,同时也要将重金属元素列为重点监督的对象,按照重金属的来源和危害程度制定有效的应对策略,保证工业废弃物在处理过程中取得积极效果,并根据工业废弃物的处理情况采取有效的应对措施。所以,对于工业废弃物的理解应当将其中存在的重金属元素作为主要的监控对象,保证土壤重金属元素得到有效的监督治理。

3 土壤重金属的监测方法

3.1 激光诱导击穿光谱法

对于土壤重金属的监测既要监测其来源,同时也要对其种类和数量进行有效监测,在监测过程中采取专业的监测方法能够取得积极效果。其中激光诱导击穿光谱法作为重要的监测方法,在土壤重金属的监测过程中发挥了重要作用。激光诱导击穿光谱法主要采取了激光诱导的方式,将土壤中的重金属元素进行逐一分析,并且采取激光击穿的方式将重金属打穿并且形成光谱,通过光谱分析的方式掌握土壤中重金属的种类及含量并做好记录,为后续的土壤重金属治理提供数据支持。目前激光诱导击穿光谱法在实际应用中需要采取专用的设备予以分析,需要激光诱导监测仪器对土壤样品进行分析。通过这一方法能够实现对土壤重金属元素的快速分析,分析效率高,分析效果明显,在实际应用中操作难度低。所以,正确运用激光诱导击穿光谱法对整个土壤重金属的监测具有重要影响,在实际运用中也取得了积极效果。

3.2 无线传感器网络技术

基于土壤重金属监测的要求以及重金属监测的难度,在重金属监测分析过程中,采取无线传感器网络技术能够实现对土壤重金属的全过程监测,并提高监测的频率和覆盖面,使土壤重金属的监测能够通过网络监测的方式了解土壤重金属的变化情况以及累积速度,为土壤重金属的治理提供有力支持。无线传感器网络技术在土壤重金属监测过程中主要是指对土壤环境进行全面监测,并且根据土壤环境重金属的类别对其进行标记,掌握重金属的变化情况、扩散速度以及累积速度等关键信息,并绘制土壤重金属变化曲线,为整个土壤重金属的监测提供基本数据支持。目前无线传感器网络技术在土壤重金属监测中得到了全面应用,在具体应用环节技术优势强,操作难度低,监测的时间长,能够覆盖整个监测周期,取得的数据代表性强,能够满足土壤重金属监测的要求,使土壤重金属在监测环节能够得到无线传感网络技术的有力支持。

3.3 X射线荧光光谱法

土壤重金属的监测中X 射线荧光光谱法作为重要的监测分析方法得到了有效运用,X 射线荧光光谱法,主要是指对土壤中的重金属元素进行射线标记,并且通过荧光轨迹记录的方式在光谱仪上呈现出重金属的分布情况和变化情况,进而对土壤重金属监测提供数据支持。X 射线荧光光谱法在实际运用环节技术优势强,能够根据土壤重金属的变化情况做出调整,监测灵活性强,在监测过程中具备较强的技术优势,在实际运用环节便于操作。所以,应用X 射线荧光光谱法对土壤重金属进行全面监测,既符合土壤重金属的监测要求,同时也有利于解决土壤重金属的监测问题,使土壤重金属在监测中能够做到快速检测和全面检测,为整个土壤重金属的监测提供方法支持。目前X射线荧光光谱法在实际运用中取得了积极的效果,并且逐渐成为土壤重金属监测的主要方法[5]。

4 土壤重金属监测控制措施

4.1 制备土壤样品的控制

为了提高土壤重金属监测效果,对整个监测过程进行质量控制至关重要,在质量控制环节需要做好制备土壤样品的控制。土壤重金属监测需要制备土壤样品,对土壤样品进行科学监测。为了避免出现检测误差,对于制备的土壤样品既要检查制备的过程是否符合质量要求,同时也要对制备样品的细节以及制备样品的标准,特别是制备样品的方法进行全面检查,保证土壤样产品在制备过程中符合质量要求和规范要求,避免出现土壤样品制备失效或者土壤样品制备偏离质量标准要求,给整个土壤重金属的监测带来不利影响。所以,在制备土壤样品的控制环节需要围绕土壤样品的制备实际和土壤样品的具备过程制定详细的质量控制目标,并细化制备流程,调整制备的方式满足土壤重金属监测要求。

4.2 准确性分析

对于土壤重金属的监测既要做好土壤样品的控制,同时也要进行监测效果的准确性分析。监测数据多,监测过程复杂,在监测环节取得的数据量大,每一个数据的误差都需要控制在允许的范围之内。如果误差过大容易造成误差传导,对整个土壤样品的控制十分不利。与此同时,在土壤样品的控制方面还要对照土壤样品等重金属情况分析监测数据的来源及准确性,通过数据的对照、核验以及专项核查掌握数据的准确度情况,确保数据在准确性方面达标。土壤重金属监测对数据的准确性要求高,对数据的累积误差也提出了具体的要求,通过准确性分析这一环节,能够保证土壤重金属的监测取得积极效果,避免土壤重金属监测因数据准确性问题影响监测和后续的分析效果。

4.3 建设长期样品保存库

土壤重金属监测是长期的行为,不是一朝一夕就能解决的,在土壤样品的制备和保存过程中需要建立长期样品保存库,对不同时期的土壤样品进行长期保存,并进行数据比对和核查,找出土壤重金属的变化规律,进而为土壤重金属的监测提供完善的数据支持。考虑到土壤重金属监测的要求以及土壤重金属监测需要达到的目标,建立长期样品保存库能够对土壤样品进行有效保留,并在数据分析方面进行数据的对照。既解决土壤重金属的监测问题,同时也能满足土壤重金属的监测要求,使土壤重金属在具体监测环节能够达到预期目标。

5 结论

通过对土壤重金属监测的了解,在监测过程中既要掌握正确的监测方法,同时也要提高土壤重金属的监测针对性,保证土壤重金属在监测过程中能够弄清楚重金属的来源、种类、数量和变化情况,进而为土壤重金属的监测提供有力支持,确保土壤重金属监测在具体实施层面能够为土壤治理提供有力支持,满足土壤重金属治理要求。

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